विद्युत नेटवर्क में वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज

एक विद्युत संस्थापन के इन्सुलेशन के लिए खतरनाक मूल्य के लिए अचानक अल्पकालिक वोल्टेज बढ़ जाता है जिसे कहा जाता है वोल्टेज से अधिक... उनके मूल से, ओवरवॉल्टेज दो प्रकार के होते हैं: बाहरी (वायुमंडलीय) और आंतरिक (स्विचिंग)।

किसी विद्युत संस्थापन में सीधे बिजली गिरने या उसके आसपास के क्षेत्र में बिजली गिरने से वायुमंडलीय उछाल उत्पन्न होता है। प्रत्यक्ष प्रभावों के साथ, वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज विद्युत स्थापना के लिए सबसे बड़ा खतरा दर्शाते हैं बिजली चमकना वे 200 kA तक की बिजली की धारा के साथ 1,000,000 V तक पहुँच सकते हैं। वे विद्युत स्थापना के नाममात्र वोल्टेज के मूल्य पर निर्भर नहीं करते हैं। वे कम वोल्टेज प्रतिष्ठानों के लिए विशेष रूप से खतरनाक हैं, क्योंकि इन प्रतिष्ठानों में जीवित भागों और इन्सुलेशन के स्तर के बीच की दूरी उच्च वोल्टेज की तुलना में कम है।

वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज को प्रेरित और प्रत्यक्ष बिजली के हमलों में विभाजित किया गया है। पहली बार किसी विद्युत संस्थापन के पास बिजली गिरने के दौरान होता है, उदाहरण के लिए एक सबस्टेशन या पावर लाइन।उछाल बहुत उच्च क्षमता (कई मिलियन वोल्ट) के लिए चार्ज किए गए गड़गड़ाहट के आगमनात्मक प्रभाव से उत्पन्न होता है।

सीधे बिजली गिरने की स्थिति में, ओवरवॉल्टेज के कारण विद्युत चुम्बकीय क्रिया के अलावा, यांत्रिक क्षति भी देखी जाती है, उदाहरण के लिए लकड़ी के खंभे या ओवरहेड पावर लाइन स्लीपरों का विभाजन।

प्रेरित उछाल 100 केवी के क्रम के हैं, जो प्रत्यक्ष बिजली की हड़ताल के कारण होने वाले उछाल से काफी कम है। वे वाष्पशील तरंगों के रूप में निर्वहन के बाद ओवरहेड लाइन कंडक्टरों के साथ फैलते हैं।

ज्यादातर मामलों में एक बिजली की हड़ताल में एक के बाद एक अलग-अलग दालों की एक श्रृंखला होती है। संपूर्ण डिस्चार्ज एक सेकंड के दसवें हिस्से तक रहता है, और अलग-अलग स्पंदों में दसियों माइक्रोसेकंड की अवधि होती है। बिजली गिरने के दौरान अलग-अलग स्पंदों की संख्या 1 से 40 तक हो सकती है।

वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज से विद्युत प्रतिष्ठानों का संरक्षण

यह ऊपर उल्लेख किया गया था कि वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज कई मिलियन वोल्ट तक पहुंच सकते हैं। विद्युत प्रतिष्ठानों का इन्सुलेशन ऐसे वोल्टेज स्तरों का सामना नहीं कर सकता है, इसलिए इसे क्षति के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता होती है। ये एजेंट बिजली के उपकरणों को नुकसान से बचाते हैं और उपभोक्ताओं को निर्बाध बिजली आपूर्ति बढ़ाने और लोगों और जानवरों की सुरक्षा के लिए बिजली के प्रतिष्ठानों में इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

10 और 0.4 केवी ओवरहेड लाइनों के साथ-साथ ग्रामीण क्षेत्रों में स्थित उपभोक्ता सबस्टेशनों की सुरक्षा पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

ओवरवॉल्टेज के कारण आग लगना एक गंभीर परिणाम हो सकता है, विशेष रूप से सीधे बिजली गिरने के कारण। इसलिए, वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज (या बिजली संरक्षण) के खिलाफ एक सही और मज़बूती से काम करने वाले संरक्षण के संगठन पर सबसे गंभीर ध्यान दिया जाता है।

बिजली संरक्षण की समस्या में विद्युत प्रतिष्ठानों के व्यक्तिगत तत्वों को सीधे बिजली के हमलों से बचाने के उपाय शामिल हैं, विद्युत मशीनों और उपकरणों को क्षति से अलग करना, लहरों की लहरों की रेखा से गुजरने वाले आवेगों से। ये उपाय सुरक्षात्मक उपकरणों और उपकरणों की स्थापना के लिए उबालते हैं जो लहर को स्थापना के किसी भी महत्वपूर्ण तत्व तक पहुंचने और इसे निष्क्रिय करने से पहले एक आवेग (लहर) को जमीन में उछाल से मोड़ते हैं।

इसलिए, सभी सुरक्षात्मक उपकरणों का मुख्य भाग अर्थिंग स्विच हैं। उन्हें पूरा किया जाना चाहिए पीयूई के अनुसार और जमीन पर चार्ज का विश्वसनीय निर्वहन प्रदान करें।

लाइटिंग अरेस्टर, अरेस्टर और स्पार्क अरेस्टर का उपयोग वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज के खिलाफ प्राथमिक सुरक्षात्मक उपकरण के रूप में किया जाता है।

बिजली की छड़ें वायुमंडलीय निर्वहन को अपनी ओर उन्मुख करती हैं, इसे स्थापना के वर्तमान-ले जाने वाले भागों से दूर ले जाती हैं। केंद्रित वस्तुओं (उदाहरण के लिए, सबस्टेशन या अन्य संरचनाओं) की रक्षा के लिए, रॉड लाइटनिंग रॉड्स का उपयोग किया जाता है, और विस्तारित लोगों (उदाहरण के लिए, ओवरहेड लाइन तारों) की रक्षा के लिए, संपर्क वायर लाइटनिंग रॉड्स का उपयोग किया जाता है। चार्ज को जमीन में गिराने के लिए, अरेस्टर स्थापित हैं और मोमबत्तियाँ।

स्टेशन जनरेटर और ट्रांसफार्मर के बिजली संरक्षण के लिए, सीधे बिजली के हमलों और लाइन से गिरने वाली लहरों के खिलाफ सुरक्षा के लिए साधनों का एक सेट प्रदान किया जाता है।

स्टेशन या सबस्टेशन पर ओवरहेड लाइन के दृष्टिकोण पर बिजली की छड़ों और संपर्क बिजली से सीधे बिजली के हमलों से सुरक्षा प्रदान की जाती है। जेनरेटर को लिमिटर्स के साथ लाइन से गिरने वाली तरंगों से सुरक्षित किया जाता है जो तरंग के आयाम को उस मान तक सीमित करता है जो विद्युत मशीन के इन्सुलेशन के लिए खतरनाक नहीं है।

बड़े जनरेटर को आउटगोइंग पावर लाइनों से सीधे कनेक्ट करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। जनरेटर वोल्टेज पर उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति करने वाले छोटे स्टेशनों के लिए, जनरेटर को बेहतर विशेषताओं के साथ विशेष लिमिटर्स की अतिरिक्त स्थापना के साथ ऐसा कनेक्शन संभव है।

यदि जनरेटर सीधे स्टेप-अप ट्रांसफार्मर से जुड़े होते हैं, यानी जनरेटर-ट्रांसफार्मर ब्लॉक आरेख के अनुसार, उन्हें पॉली ओवरवॉल्टेज के खिलाफ विशेष सुरक्षा उपायों की आवश्यकता नहीं होती है।

लकड़ी के खंभे पर बनी 6 - 35 kV की वोल्टेज वाली ओवरहेड लाइनों को विशेष सर्ज सुरक्षा की आवश्यकता नहीं होती है। उनके इन्सुलेशन का बिजली प्रतिरोध लकड़ी के इन्सुलेट गुणों द्वारा प्रदान किया जाता है। यहां केवल तारों (लकड़ी में) के बीच निम्नलिखित न्यूनतम इन्सुलेशन दूरी बनाए रखना महत्वपूर्ण है: वोल्टेज 6-10 के लिए 0.75 मीटर, वोल्टेज 20 के लिए 1.5 मीटर और वोल्टेज 35 केवी के लिए 3 मीटर।

कमजोर इन्सुलेशन के साथ ओवरहेड लाइनों के अलग-अलग खंड (उदाहरण के लिए, धातु या प्रबलित कंक्रीट समर्थन का उपयोग करके, ओवरहेड लाइन को केबल से जोड़ना, आदि) बन्दी या स्पार्क गैप (कम धाराओं पर) द्वारा संरक्षित हैं (देखें - पाइप प्रतिबंध और वाल्व प्रतिबंधक). इन उपकरणों के ग्राउंडिंग उपकरणों का प्रतिरोध 10 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए।

लिमिटर्स और स्पार्क गैप एक दूसरे को पार करने वाली दो ओवरहेड लाइनों के समर्थन पर या एक संचार लाइन के साथ एक ओवरहेड पावर लाइन के चौराहे पर स्थापित होते हैं। यहां ग्राउंडिंग उपकरणों का प्रतिरोध 15 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए। समर्थन के ग्राउंडिंग ढलानों में बोल्ट कनेक्शन होना चाहिए, और उनका क्रॉस सेक्शन कम से कम 25 मिमी 2 होना चाहिए।

तेजी से क्षणिक बिजली की खराबी के बाद ओवरहेड लाइन के ऊपर बिजली बहाल करने के लिए, लाइनों के स्वचालित रीक्लोजिंग डिवाइस (स्वचालित रीक्लोजिंग) का उपयोग किया जाता है। लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिवाइस के रूप में स्वचालित रिक्लोजर के सफल संचालन के साथ, उपयोगकर्ताओं को एक बिजली रुकावट महसूस नहीं होगी जो 0.2s से अधिक नहीं होगी, और उनका सामान्य संचालन परेशान नहीं होगा।

केबल ग्रंथियां स्टॉप के साथ दोनों सिरों पर सुरक्षित हैं।

0.38 / 0.22 kV के वोल्टेज वाले उपभोक्ता नेटवर्क की सुरक्षा विशेष रूप से सावधानी से की जाती है। ये नेटवर्क आमतौर पर हवाई होते हैं और उनका डिज़ाइन वायुमंडलीय उछाल के लिए अतिसंवेदनशील होता है क्योंकि वे अन्य सभी संरचनाओं से ऊपर उठते हैं और खुले क्षेत्रों से गुजरते हैं।

लो-वोल्टेज नेटवर्क बिजली संरक्षण उपकरणों से लैस हैं जो आवेग निर्वहन धाराओं को पृथ्वी पर विक्षेपित करते हैं। यह आपको लोगों और जानवरों की रक्षा करने, बिजली गिरने से होने वाली आग और आंतरिक बिजली के तारों में उनके प्रवेश को रोकने की अनुमति देता है।

लो-वोल्टेज नेटवर्क में, सभी चरण कंडक्टरों और तटस्थ कंडक्टर के इंसुलेटर के हुक या पिन के लिए बिजली संरक्षण ग्राउंडिंग के कनेक्शन प्रदान किए जाते हैं।

घरों में या सीधे भवनों के प्रवेश द्वारों पर तार के नलों के समर्थन पर भी अर्थिंग प्रदान की जाती है। सुरक्षात्मक अर्थिंग डिवाइस का प्रतिरोध 30 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए।

10 / 0.4 kV उपभोक्ता सबस्टेशनों में, ओवरहेड लाइनों से जुड़ी लो-वोल्टेज वाइंडिंग को अरेस्टर द्वारा संरक्षित किया जाना चाहिए। वे जितना संभव हो ट्रांसफार्मर के करीब स्थापित होते हैं और सबस्टेशनों के सामान्य ग्राउंड सर्किट से जुड़े होते हैं। जब ट्रांसफॉर्मर की शक्ति 630 केवीए और अधिक होती है, तो दो अतिरिक्त सुरक्षात्मक अर्थिंग इससे निकलने वाली लाइनों के साथ - निर्दिष्ट प्रतिरोध मान के साथ सबस्टेशन से 50 और 100 मीटर पर की जाती हैं।